: Caractérisation et Modélisation thermomécanique de la micro-coupe de matériaux micro-structurés

par Lobna Chaabani

Projet de thèse en Mécanique

Sous la direction de Michaël Fontaine, Philippe Picart et de Alexandre Gilbin.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques , en partenariat avec FEMTO-ST Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (laboratoire) et de Département Mécanique Appliquée (equipe de recherche) depuis le 01-10-2019 .


  • Résumé

    Dans le cadre de l'étude et l'optimisation des procédés de micro-usinage, les membres du thème µFab du dep. De Mécanique Appliquée de l'institut FEMTO-ST s'intéressent depuis plus de 10 ans aux effets d'échelles induits par la micro-coupe dans cette famille de procédés. Le travail attendu consiste à étudier les effets d'échelles influençant la micro-coupe en raison de la structure du matériau usiné via des expérimentations en coupe élémentaire (coupe orthogonale, oblique, et micro-coupe interrompue) puis le développement de modèles numériques thermomécaniques visant à reproduire et analyser les phénomènes locaux. Des données expérimentales sont déjà disponibles et exploitables. Il sera proposé de les compléter et de découvrir les moyens de caractérisation de la micro-coupe. Le travail principal concerne les modèles qui pourront être de 2 sortes : MEF ou SPH, c'est-à-dire utilisant une modélisation particulaire ou par éléments finis. Le but sera de simuler en particulier l'effet d'un second passage de l'outil dans une couche de matériau préalablement écrouie par ce même outil, et la coupe d'un matériau fortement anisotrope.

  • Titre traduit

    Characterization and Thermomechanical modelling of micro-cutting for micro-structured materials


  • Résumé

    Members of µFab team in the Applied Mechanics dept. of the FEMTO-ST Institute are specialists at study and optimization of micro-machining processes. In particular they focus from more than 10 years on scale effects induced by micro-cutting processes. In this work the main topic is the scale effect due the micro-structure of machined materials and it will be studied from experimental elementary cutting tests (orthogonal cutting, oblique cutting, quick stop tests) and then from thermomechanical modelling permitting to reproduce and analyze local phenomena. Some experimental data is already available and it will be proposed to complete the results and then discover the experimental facilities. The main developments concern numerical modelling with two approaches to investigate: Finite Element Method and Smooth Particle Hydrodynamics. The main purpose is to simulate a second pass of the cutting edge after in hardened layer and cutting in anisotropic materials.